[实用新型]一种具有监测功能的金属屋面板加固装置

说明书

本实用新型公开的属于金属屋面板技术领域，具体为一种具有监测功能的金属屋面板加固装置，包括：自感知加强筋、传输线路、上机位和加强筋固定支座，所述自感知加强筋通过加强筋固定支座固定连接有金属屋面板；所述加强筋固定支座与金属屋面板采用固定连接；具有自重轻、强度高、尺寸小、耐久性好的优点，可以大范围布设且兼具受力与传感两种特性，集结构材料和功能材料于一体；在屋面板发生缺损前，能够加固金属屋面板、提升其抗风揭性能，并监测金属屋面板的实际受力情况；当突发风揭时，通过加强筋固定支座和自感知加强筋的整体受力，可以抑制风揭脱落物飞散。

技术领域

本实用新型涉及金属屋面板技术领域，具体为一种具有监测功能的金属屋面板加固装置。

背景技术

近年来，金属屋面结构凭借其重量轻、保温效果好、施工速度快等优点，广泛应用在火车站、机场、体育场等大跨建筑结构。然而，由与金属屋面板属于轻型维护结构，自重轻、易受环境荷载尤其是风荷载的影响，加之屋面板各构件之间的连接方式通常采用锁扣、咬合或夹紧形式的机械连接，连接刚度低，在风荷载的长期、反复、累积作用下，极易发生连接松动等不易察觉的病害甚至造成构件连接失效，进而当承受强风荷载或特定风振频率的普通风荷载时，发生风揭事故。不仅严重影响建筑物自身的正常使用，更存在风揭脱落物飞散至高铁电网和机场跑道上空影响高铁运行、飞机起降的安全隐患。

现有防风揭加固方法通常采用抗风锁夹、板式抗风加强筋等组件，尽管在一定程度上可以增加金属屋面板的防风揭能力，但仍然存在一定缺陷。例如，目前已广泛应用的传统抗风锁夹(见专利CN209227906U-一种金属屋面板加固扣合结构、CN209429403U-用于高铁站台风雨棚金属屋面板的固定结构)为提高抗风揭加固效果，往往采用多点布设的形式，布设密集且各点单独作用，固定点之间不能协同受力，使其利用率偏低；同时存在偏心受力、稳定性低、极端情况下可能脱落的缺点。而现有的金属板式抗风加强筋(如专利CN209637119U一种压型金属屋面板抗风加强筋组件)，尽管其克服了传统抗风锁夹存在的点式加固的缺陷，实现了加固体系整体受力，但由于其自重较大，当沿屋面板大范围布设时将会增加屋面板的外荷载，故通常只能在局部少量布设。由于金属屋面板风揭具有偶然性和突发性，且发生位置具有不确定性，使得少量布设的金属板式抗风加强筋加固效果有限。更为重要的是，由于传统防风揭加固方法仅是一种被动的防护能力提升，缺少必要的监测措施，因此无法实现对加固效果的长期监测，更无法对风揭事故进行预警；尤其是对于一些已发生风揭事故并做防风揭加固的既有建筑，无法有效地监测加固效果，并预防二次风揭。此外，由于风揭产生的原因复杂，是随机环境荷载、偶然荷载和内部缺陷随时间演化共同作用的结果，具有高随机性、时变性和突发性，往往是由局部松脱等微小缺陷逐步演化而来，初始现象并不明显，使得风揭发生的时间和具体位置很难定位，加之金属屋面板的具有承载能力低、面积大等特点，使得人工检修难度高，并不适合经常性检测，无法做到对风揭风险的及时预警。

有鉴于此，目前亟需发明一种具有监测功能的金属屋面板抗风揭加强组件及相应的防风揭预警方法，在不会过多增加金属屋面板外荷载的同时，可以大面积布设，能够监测金属屋面板的实际抗风性能变化、对风揭潜在风险提前预警，并在突发风揭事故时抑制风揭脱落屋飞散。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种具有监测功能的金属屋面板加固装置，以达到对金属屋面板的加固、监测、预警和防飞散的目的。

为解决上述技术问题，根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供了如下技术方案：

一种具有监测功能的金属屋面板加固装置，包括：自感知加强筋、传输线路、上机位和加强筋固定支座，所述自感知加强筋通过加强筋固定支座固定连接有金属屋面板；所述加强筋固定支座与金属屋面板采用固定连接；加强筋固定支座与加强筋采用固定连接；自感知加强筋包括传感元件和增强纤维复合筋，所述传感元件内置在增强纤维复合筋内部，在环境荷载作用下，自感知加强筋内含的传感元件会监测到自感知加强筋的受力情况，并获得的应变监测数据；应变监测数据通过传输线路电性连接上位机。